
- •Оглавление
- •Введение (как пользоваться учебно-методическим пособием)
- •Занятие № 1 классификация, номенклатура и структурная изомерия органических соединений. Электронное строение атомов элементов-органогенов
- •Блок информации
- •Классификация соединений по строению углеродного скелета
- •Важнейшие классы органических соединений
- •Построение названия органического соединения
- •Пример названия по заместительной номенклатуре iupac
- •Характеристические (функциональные) группы, их обозначение по номенклатуре iupac и соответствующие им классы органических соединений
- •Названия важнейших углеводородных радикалов
- •Валентное состояние и строение атома углерода в алифатических углеводородах
- •Правила техники безопасности при работе в химической лаборатории
- •Занятие № 2 химическая связь в органических молекулах. Классификация химических реакций. Реакционная способность алканов. Алкенов и алкадиенов
- •План изучения темы
- •Бромирование непредельных соединений
- •Окисление алкенов в мягких условиях (реакция Вагнера)
- •Блок информации
- •Типы химических связей атомов в молекулах органических соединений
- •Характеристика ковалентных связей
- •Свойства насыщенных углеводородов (алканов)
- •Свойства ненасыщенных углеводородов ряда этилена (алкенов)
- •Блок информации для выполнения самостоятельной работы
- •Конформации молекул алифатических углеводородов
- •Вопросы для тестового контроля
- •Занятие № 3 взаимное влияние атомов в молекулах органических соединений. Реакционная способность ароматических углеводородов
- •Влияние заместителей на последующее электрофильное замещение в ароматическом ядре
- •Вопросы для тестового контроля
- •Занятие № 4 химические свойства галогеналканов, спиртов и фенолов
- •План изучения темы
- •Получение этилхлорида из этилового спирта
- •Дегидратация этилового спирта
- •Свойства фенолов
- •Указания по выполнению самостоятельной работы № 2
- •Указания по выполнению самостоятельной работы № 3
- •Вопросы для тестового контроля
- •Заполните схему!
- •15. Возрастание кислотных свойств соединений:
- •Реакции окисления спиртов
- •31. Заполните схему!
- •Заполните схему!
- •Занятие № 5 кислотно-основные свойства органических соединений. Реакционная способность аминов
- •Получение этиленгликолята меди (II)
- •Образование фенолята натрия и разложение его кислотой
- •Сравнение основности алифатических и ароматических аминов
- •Блок информации
- •Значения pKa некоторых кислот Бренстеда
- •Кислотность различных классов соединений
- •Свойства первичных алифатических аминов
- •Вопросы для тестового контроля
- •3. Метиламин
- •Занятие № 6 реакционная способность оксосоединений
- •План изучения темы
- •Диспропорционирование формальдегида в водных растворах
- •Отношение ацетальдегида и ацетона к окислению щелочными растворами оксидов тяжёлых металлов
- •Открытие ацетона переводом его в йодоформ
- •Блок информации
- •Свойства альдегидов
- •Вопросы для тестового контроля
- •Занятие № 7 химические свойства карбоновых кислот и их функциональных производных
- •План работы на предстоящем занятии
- •Открытие щавелевой кислоты
- •Получение этилацетата
- •Блок информации
- •Свойства насыщенных монокарбоновых кислот
- •Кислотные свойства карбоновых кислот
- •Производные угольной кислоты
- •Указания по выполнению самостоятельной работы № 4
- •Вопросы для тестового контроля
- •Занятие № 8 итоговое занятие по теме «гомофункциональные производные углеводородов»
- •Занятие № 9 гетерофункциональные алифатические соединения - метаболиты и биорегуляторы
- •Доказательство наличия двух карбоксильных групп в винной кислоте
- •Доказательство наличия гидроксильных групп в винной кислоте
- •Блок информации
- •Классификация кислород- и азотсодержащих гетерофункциональных соединений
- •Свойства α-гидроксикислот
- •Специфические свойства α-, β-, γ-гидроксикислот
- •Свойства α-аминокислот
- •Специфические свойства α-, β-, γ-аминокислот
- •Вопросы для тестового контроля
- •Занятие № 10 гетерофункциональные соединения бензольного ряда. Биологически активные производные пятичленных гетероциклических соединений
- •Свойства пятичленных гетероциклов с одним гетероатомом (π-избыточных систем)
- •Свойства пятичленных гетероциклов с двумя гетероатомами
- •Электронное строение молекулы пиррола
- •Типы атомов азота в гетероциклах
- •Указания по выполнению самостоятельной работы № 6
- •Указания по выполнению самостоятельной работы № 7
- •В опросы для тестового контроля
- •Занятие № 11 Биологически важные производные шестичленных гетероциклов. Производные пурина
- •Растворимость мочевой кислоты и её натриевой соли в воде
- •Открытие мочевой кислоты (мурексидная проба)
- •Блок информации
- •Свойства шестичленных гетероциклов (π-недостаточных систем)
- •Электронное строение молекулы пиридина
- •Задания для тестового контроля
- •Занятие № 12 итоговое занятие по теме «метаболиты и родоначальники важнейших групп лекарственных препаратов»
- •Занятие № 13 углеводы. Моносахариды
- •Доказательство наличия гидроксильных групп в глюкозе
- •Восстановление гидроксида меди (II) глюкозой в щелочной среде (проба Троммера)
- •Восстановление аммиачного раствора оксида серебра глюкозой (реакция Толленса, реакция «серебряного зеркала»)
- •Химические свойства глюкозы (продолжение)
- •Химические свойства глюкозы (продолжение)
- •Вопросы для тестового контроля
- •Занятие № 14 углеводы. Дисахариды и полисахариды
- •Сравнение свойств лактозы и сахарозы
- •Качественная реакция на крахмал
- •Блок информации
- •Классификация полисахаридов
- •Указания по выполнению самостоятельной работы № 8
- •Задания для тестового контроля
- •Занятие № 15
- •Реакция на присутствие серусодержащих α-аминокислот
- •Блок информации
- •Классификация аминокислот белков
- •Основные виды взаимодействий, фиксирующих вторичную и третичную структуру пептидов и белков
- •Указания по выполнению самостоятельной работы № 9
- •Вопросы для тестового контроля
- •Занятие № 16 нуклеиновые кислоты. Омыляемые липиды
- •Щелочной гидролиз (омыление) жира
- •Занятие № 17 итоговое занятие по теме «углеводы, аминокислоты, пептиды, белки, нуклеиновые кислоты, омыляемые липиды»
- •Занятие № 18 стероиды. Алкалоиды. Зачёт по практическим навыкам
- •План изучения материала
- •Общие реакции на алкалоиды
- •Блок информации
- •Родоначальные структуры стероидов
- •Классификация алкалоидов
- •Перечень практических навыков, выносимых на зачётное занятие
- •Примерные экзаменационные вопросы по биоорганической химии
- •Литература Основная
- •Дополнительная
- •305041, Г. Курск, ул. К. Маркса, 3.
- •305041, Г. Курск, ул. К. Маркса, 3.
Производные угольной кислоты
Указания по выполнению самостоятельной работы № 4
Раздел для самостоятельного изучения: Угольная кислота и её производные (уретаны, уреиды кислот, мочевина). Гуанидин.
Актуальность изучаемого раздела: Угольная кислота и её производные выполняют важные функции в организме, используются в синтезе органических соединений, некоторые из них применяются в качестве лекарственных средств.
План изучения
Строение угольной кислоты как формального аналога оксикислот и дикарбоновых кислот и её свойства.
Хлоругольная кислота и карбаминовая кислота как нестабильные (в свободном виде не существующие) производные угольной кислоты.
Дихлорангидрид угольной кислоты (фосген) и его химические превращения в эфиры хлоругольной, угольной, карбаминовой кислот (уретаны), диамид угольной кислоты (мочевина).
Химические свойства мочевины.
- основные свойства мочевины, соли мочевины: нитрат и оксалат;
- гидролиз мочевины;
- образование биурета, биуретовая реакция;
- ацилирование мочевины, уреиды кислот;
- взаимодействие мочевины с азотистой кислотой;
- гуанидин как азотистое производное мочевины. Основные свойства. Креатин.
Вопросы для самоконтроля
1. Напишите схему реакции гидролиза мочевины.
2. Напишите схему реакции образования биурета и биуретового комплекса с гидроксидом меди.
3. Напишите схему реакции ацилирования мочевины ацетилхлоридом.
4. Напишите схему реакции ацилирования мочевины хлорангидридом 2-бром-3-метилбутановой кислоты. К какой группе производных мочевины относится образующееся соединение?
5. Напишите схему реакции получения этилового эфира карбаминовой кислоты (уретана) из фосгена.
6. Напишите схему реакции образования нитрата мочевины.
Форма контроля. Проверка выполнения упражнений, тестовый контроль на занятии.
Приложение
Вопросы для тестового контроля
УКАЖИТЕ СООТВЕТСТВИЯ!
1. тривиальное название IUPAC
пропионовая кислота а) метановая г) бутановая
валериановая кислота б) этановая д) пентановая
в) пропановая
2.
тривиальное название IUPAC
щавелевая кислота а) этандиовая г) бутановая
масляная кислота б) этановая д) пентановая
в) пропановая е) бутандиовая
3.
тривиальное название IUPAC
муравьиная кислота а) метановая г) бутановая
янтарная кислота б) этановая д) дибутановая
в) дипропановая е) бутандиовая
ж) пропандиовая
4.
IUPAC тривиальное название
пропановая кислота а) муравьиная г) масляная
пентановая кислота б) уксусная д) пропионовая
в) валериановая
5.
кислота её соли
щавелевая а) формиаты
масляная б) ацетаты
в) бутираты
г) оксалаты
д) пропионаты
6.
тривиальное название IUPAC
янтарная кислота а) этандиовая г) бутановая
масляная кислота б) этановая д) пентановая
в) пропановая е) бутандиовая
7.
тривиальное название IUPAC
масляная кислота а) метановая г) бутановая
валериановая кислота б) этановая д) пентановая
в) пропановая
8.
кислота её соли
уксусная а) формиаты
муравьиная б) ацетаты
в) бутираты
г) оксалаты
д) пропионаты
9.
РЕАКЦИОННЫЕ ЦЕНТРЫ В МОЛЕКУЛЕ УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ
а) нуклеофильный
б) электрофильный
в) кислотный
г) основный
10.
РЕАКЦИОННЫЕ ЦЕНТРЫ В МОЛЕКУЛЕ ПРОПИОНОВОЙ КИСЛОТЫ
а) нуклеофильный
б) электрофильный
в) OH-кислотный
г) основный
д) CH-кислотный
11.
Р
ЕАКЦИОННЫЕ
ЦЕНТРЫ В МОЛЕКУЛЕ УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ
1. электрофильный
2. OH-кислотный
3. основный
12. ВПИШИТЕ НЕДОСТАЮЩЕЕ СЛОВО!
РЕАКЦИИ SN ПРОТЕКАЮТ В КАРБОНОВЫХ КИСЛОТАХ ПО _________________ ЦЕНТРУ.
УКАЖИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ!
13.
ЗА СЧЕТ ЭЛЕКТРОФИЛЬНОГО ЦЕНТРА ДЛЯ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ
ХАРАКТЕРНЫ РЕАКЦИИ:
электрофильного замещения
нуклеофильного замещения
электрофильного присоединения
нуклеофильного присоединения
присоединения-отщепления
14.
Р
АСПРЕДЕЛЕНИЕ
ЭЛЕКТРОННОЙ ПЛОТНОСТИ В КАРБОКСИЛЬНОЙ
ГРУППЕ:
ЗАПОЛНИТЕ СХЕМУ!
(вставьте в квадраты номера нужных соединений)
15.
ПОРЯДОК ВОЗРАСТАНИЯ КИСЛОТНЫХ СВОЙСТВ СОЕДИНЕНИЙ:
1 [ ] 2 [ ] 3 [ ] 1. бензойная кислота
2. п-нитробензойная кислота
3. п-метилбензойная кислота
16.
ПОРЯДОК ВОЗРАСТАНИЯ КИСЛОТНЫХ СВОЙСТВ СОЕДИНЕНИЙ:
1 [ ] 2 [ ] 3 [ ] 1. уксусная кислота
2. щавелевая кислота
3. малоновая кислота
17.
ПОРЯДОК ВОЗРАСТАНИЯ КИСЛОТНЫХ СВОЙСТВ СОЕДИНЕНИЙ:
1 [ ] 2 [ ] 3 [ ] 1. муравьиная кислота
2. α-хлорпропионовая кислота
3. β-хлорпропионовая кислота
18.
ПОРЯДОК ВОЗРАСТАНИЯ КИСЛОТНЫХ СВОЙСТВ СОЕДИНЕНИЙ:
1 [ ] 2 [ ] 3 [ ] 1. муравьиная кислота
2. уксусна якислота
3. щавелевая кислота
19.
ПОРЯДОК ВОЗРАСТАНИЯ КИСЛОТНЫХ СВОЙСТВ СОЕДИНЕНИЙ:
1 [ ] 2 [ ] 3 [ ] 1. бензойная кислота
2. п-аминобензойная кислота
3. п-нитробензойная кислота
20.
ПОРЯДОК ВОЗРАСТАНИЯ КИСЛОТНЫХ СВОЙСТВ СОЕДИНЕНИЙ:
1 [ ] 2 [ ] 3 [ ] 1. уксусная кислота
2. щавелевая кислота
3. муравьиная кислота
21.
ПОРЯДОК ВОЗРАСТАНИЯ КИСЛОТНЫХ СВОЙСТВ СОЕДИНЕНИЙ:
1 [ ] 2 [ ] 3 [ ] 1. пропионовая кислота
2. α-хлорпропионовая кислота
3. β-хлорпропионовая кислота
22.
ПОРЯДОК ВОЗРАСТАНИЯ КИСЛОТНЫХ СВОЙСТВ СОЕДИНЕНИЙ:
1 [ ] 2 [ ] 3 [ ] 1. бензойная кислота
2. п-хлорбензойная кислота
3. п-метилбензойная кислота
23.
ПОРЯДОК ВОЗРАСТАНИЯ АКТИВНОСТИ СОЕДИНЕНИЙ В РЕАКЦИЯХ SN:
1 [ ] 2 [ ] 3 [ ] 1. ацетилхлорид
2. метилацетат
3. ацетамид
УКАЖИТЕ СООТВЕТСТВИЯ!
2
4.
SOCl2, tO
1.
CH3-COOH
NH3, t=20O
2.
2
5.
а) PCl5
б) HCl
в) Cl2
г)
е)
д)
ж)
2
6.
2
7.
28.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ С КАТАЛИЗАТОРОМ
В РЕАКЦИИ ЭТЕРИФИКАЦИИ:
29.
1.
бензоилхлорид
2.
C6H5-COOH этилбензоат
3.
м-хлорбензойная кислота
а) HCl в) PCl5 д) C2H5OH, H+
б) Cl2, FeCl3 г) C2H5Cl е) C2H5ONa
30.
а) ангидрид пропионовой кислоты
б) пропионат фосфора
в) амид пропионовой кислоты
г) пропионат аммония
д) α-аминопропионовая кислота
3 1.
PCl5, tO
1.
CH3-COOH
NH3, t=20O
2.
32.
РЕАКЦИЯ ГЕЛЛЬ-ФОЛЬГАРД-ЗЕЛИНСКОГО:
условия и основной продукт
1. а) Cl2, AlCl3
CH3-CH2-CH2-COOH 2 б) HCl
в) Cl2, P
г)
д)
е)
УКАЖИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ (ОТВЕТЫ)!
33.
МЕТИЛПРОПИОНАТ МОЖЕТ БЫТЬ ПОЛУЧЕН В РЕЗУЛЬТАТЕ
С
ЛЕДУЮЩИХ
РЕАКЦИЙ:
34.
РОЛЬ КОНЦЕНТРИРОВАННОЙ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ В РЕАКЦИИ ЭТЕРИФИКАЦИИ:
увеличение кислотных свойств карбоновой кислоты
увеличение δ+ на электрофильном центре
увеличение δ+ на нуклеофильном центре
водоотнимающее средство
35.
ПРИ ЩЕЛОЧНОМ ГИДРОЛИЗЕ ПРОПИЛФОРМИАТА ОБРАЗУЮТСЯ:
CH3CH2COONa
CH3CH2COOH
H-COOH
H-COONa
CH3CH2CH2ONa
CH3CH2CH2OH
3
6.
ПРОДУКТОМ РЕАКЦИИ ЯВЛЯЕТСЯ:
37.
ЯНТАРНУЮ И МАЛЕИНОВУЮ КИСЛОТЫ МОЖНО РАЗЛИЧИТЬ ПО РЕАКЦИИ С:
1. бромной водой 3. H2O 5. FeCl3
2. HBr 4. CaCl2
38.
ПРОПИОНОВУЮ И АКРИЛОВУЮ КИСЛОТЫ МОЖНО РАЗЛИЧИТЬ ПО РЕАКЦИИ С:
1. бромной водой 3. H2O 5. FeCl3
2. HBr 4. CaCl2
39.
П
РИ
НИТРОВАНИИ БЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ ОБРАЗУЕТСЯ:
40.
ЦИКЛИЧЕСКИЕ АНГИДРИДЫ ОБРАЗУЮТСЯ ПРИ НАГРЕВАНИИ
СЛЕДУЮЩИХ КИСЛОТ:
щавелевая 4. уксусная
малоновая 5. глутаровая
янтарная
41.
РЕАКЦИЯ ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЯ ПРОТЕКАЕТ ПРИ НАГРЕВАНИИ
СЛЕДУЮЩИХ КИСЛОТ:
щавелевая 4. уксусная
малоновая 5. глутаровая
янтарная 6. малеиновая
42.
ОСНОВНЫМ ПРОДУКТОМ, ОБРАЗУЮЩИМСЯ ПРИ НАГРЕВАНИИ
ЯНТАРНОЙ КИСЛОТЫ, ЯВЛЯЕТСЯ:
43.
П
РИ
НАГРЕВАНИИ ЩАВЕЛЕВОЙ КИСЛОТЫ ОБРАЗУЮТСЯ:
44.
ДЛЯ КАЧЕСТВЕННОГО ОБНАРУЖЕНИЯ ЩАВЕЛЕВОЙ КИСЛОТЫ
ИСПОЛЬЗУЮТ РЕАКЦИЮ С:
NaOH 3. FeCl3 5. бромной водой
HCl 4. CaCl2
ВПИШИТЕ НЕДОСТАЮЩИЕ СЛОВА!
45.
НАИБОЛЕЕ АКТИВНЫМ ФУНКЦИОНАЛЬНЫМ ПРОИЗВОДНЫМ КАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ ЯВЛЯЕТСЯ ЕЁ ________________________ .
46.
ДЛЯ КАЧЕСТВЕННОГО ОБНАРУЖЕНИЯ ЩАВЕЛЕВОЙ КИСЛОТЫ ИСПОЛЬЗУЮТ РЕАКЦИЮ С ____________________ _________________. ПРИ ЭТОМ ОБРАЗУЕТСЯ ОСАДОК __________________ ЦВЕТА.
У
КАЖИТЕ
СООТВЕТСТВИЯ!
47.
а) уреид
б) карбаминовая кислота
в) уретан
г) мочевина
д) фосген
48.
а)
мочевина г) уретан
б) фосген д) уреид
в) карбаминовая кислота
49.
фосген а) диэтиловый эфир угольной кислоты
мочевина б) дихлорангидрид угольной кислоты
в) этиловый эфир хлоругольной кислоты
г) диамид угольной кислоты
д) моноамид угольной кислоты
50.
карбаминовая кислота
мочевина